Patrizia PROCACCINI (*), Antonio CATIZZONE (**), Maria IOANNILLI (***)
(*) Regione Lazio - Direzione Territorio e Urbanistica, Sistema Informativo Geografico Generale, Via del Giorgione 129, I-00154 Roma, 06.51685938, Fax 06.51685921, pprocaccini@regione.lazio.it
(**) Università degli Studi di Roma “La Sapienza”; Piazza Borghese, 9, 0649918850, 0649918884 antonio.catizzone@uniroma1.it
(***) Università di Roma Tor Vergata, Via Politecnico 1, 0672597296, 0672597005, ioannill@ing.uniroma2.it
Riassunto
Il programma regionale di realizzazione del Sistema Informativo Territoriale della Regione Lazio ha visto un significativo avanzamento con la realizzazione della Carta Tecnica Regionale Numerica a scala 1:5000 ultimata per le province di Roma Latina e Viterbo e in corso di svolgimento per le rimanenti Rieti e Frosinone.
Le esigenze specifiche scaturite dalle necessità di integrazioni, ampliamenti e aggiornamenti del patrimonio cartografico esistente, l’obiettivo generale della realizzazione di un sistema informativo territoriale come pure lo stato di evoluzione dei lavori delle commissione dell’Intesa Gis hanno guidato, sin dall’inizio, le scelte operative nella realizzazione dell’opera.
Abstract
The availability of the Technical Numerical Regional Map (CTRN) in scale 1:5.000, covering the provinces of Rome, Latina and Viterbo, and the starting activities related to the fulfillment of this cartography (concerning the provinces of Rieti and Frosinone) represents a meaningful progress in implementing the Regional Spatial Information System (SITR).
Some relevant requirements have oriented the production of the new CTRN. In special way: the need for integration, updating and broadening the previous cartographical patrimony data; the new state of the art concerning the spatial data contents definition, related to the Intesa GIS Committee activities; the need to correspond to the INSPIRE directive, which is one of the main reference for the implementation of SITR.
Introduzione
La Carta Tecnica Regionale Numerica (CTRN) a scala 1/5000 della Regione Lazio, già ultimata per le province costiere di Roma, Latina e Viterbo e in corso di svolgimento per le altre due (Rieti e Frosinone), rappresenta un nuovo strumento di conoscenza degli aspetti morfologici, insediativi, infrastrutturali e amministrativi, necessario alle attività concernenti la disciplina del territorio e un indispensabile supporto alla pianificazione e alla gestione territoriale, urbanistica e ambientale.
Questo arricchisce il patrimonio cartografico del Lazio, realizzato dall’Ente Regione nel corso di un trentennio attraverso un programma generale varato con la legge regionale n°72 del 1978 e sviluppato in maniera organica e modulare, procedendo in un unico contesto per far fronte dapprima alle proprie esigenze interne e poi alle necessità di coordinamento con le strutture amministrative, anche esterne alla Regione Lazio, per ampliare e aggiornare le basi conoscitive.
Il testo di legge disponeva infatti che la Regione Lazio, “al fine di dotarsi di un quadro di riferimento territoriale necessario per le attività concernenti la disciplina del territorio (..) provvede alla formazione, alla diffusione e all’aggiornamento della carta tecnica regionale, nonché
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alla redazione di carte tematiche e di ogni altra elaborazione collegabile con le cartografie regionali, fermo il rispetto delle attribuzione degli organi cartografici delle Stato”.
L'impostazione originaria del programma è stata condizionata, nel tempo, dalla volontà di ottimizzare sia le risorse, secondo una scala di priorità finanziarie, sia la fruibilità dei prodotti e delle informazioni territoriali con la più ampia interoperabilità possibile e un proficuo interscambio con le varie Amministrazioni Statali e degli Enti Locali: il tutto al fine di offrire le basi su cui costruire i servizi per i cittadini e arricchire il patrimonio delle conoscenze attraverso un aggiornamento continuo dell’evoluzione del territorio.
Caratteristiche della CTRN 1:5.000 della Regione Lazio
La CTRN a scala 1/5000 della Regione Lazio è stata impostata essenzialmente sulla base di due elementi principali:
-
Lo svolgimento del programma cartografico generale, varato con la legge regionale 72/78 sulla base delle esigenze cartografiche che ha visto, negli anni, l’applicazione di una politica di ottimizzazione delle risorse economiche attraverso il recupero delle informazioni contenute nei patrimoni cartografici disponibili e, successivamente, la realizzazione di nuovi prodotti (tradizionali prima e numerici dopo) per andare incontro alle esigenze delle amministrazioni e degli operatori pubblici e privati;-
Le linee guida suggerite dai documenti della Commissione Geodetica e dall’Intesa GIS che hanno determinato, in maniera diversa, le impostazioni generali e le caratteristiche specifiche contenute della CTRN.La realizzazione della Carta Tecnica Regionale Numerica (CTRN) alla scala 1/5000, del Data Base Topografico (DBT) e del Modello Digitale del Terreno (DTM), avviata nel 2002, è da considerarsi come attività preliminare alla realizzazione di una piattaforma comune su cui costruire un Sistema Informativo Territoriale condiviso.
L’impostazione generale della cartografia è stata formulata nell’obiettivo finale di avviare, insieme alla redazione della CTRN e alla predisposizione di cartografie direttamente derivate a scala 1/10.000 e 25.000, anche la formazione di un Data Base Topografico capace di raccogliere, nel tempo, ulteriori informazioni proveniente dalle scale 1/2000 e 1/1000 redatte dai Comuni. Un progetto mirato, in definitiva, a un rinnovamento di tutto il processo di acquisizione e gestione dei dati e delle informazioni territoriali di grande dettaglio, la scala 1/5.000, capace di instaurare un meccanismo di collaborazione e di interscambio con gli Enti statali, territoriali e locali.
L'intero territorio regionale, incluse le isole e le porzioni di territorio fuori margine, è compreso in 537 sezioni alla scala 1/10.000 e in 2194 elementi a scala 1/5.000, così distribuiti nelle 5 province del Lazio: Roma: 669; Latina: 311; Viterbo: 454; Rieti: 357; Frosinone: 403.
Le sezioni, che rappresentano la sedicesima parte di un foglio a scala 1/50.000 di cui sono sottomultipli, sono suddivisi a loro volta in 4 elementi, i quali sono sempre contraddistinti da un titolo, corrispondente di norma al particolare più importante o più conosciuto nell’area rap-presentata e da un numero di sei cifre di cui:
- le prime tre indicano il numero del foglio a scala 1/50.000
- le altre 3 cifre, da 010 a 160 individuano la posizione della sezione della CTR a scala 1/10.000 nell'ambito del foglio al 50.000
- per la denominazione degli elementi a scala 1:5.000 la sesta cifra, rappresentata dallo zero finale delle sezioni, è sostituita da un numero da 1 a 4, partendo dal riquadro in alto a destra e procedendo in senso orario, per indicare gli elementi.
Ogni elemento si estende per 2’30’’ di longitudine e 1’30’’ di latitudine assumendo dimensioni che variano o nell’estremo nord o all’estremo Sud del Lazio.
Il sistema di riferimento e la proiezione cartografica adottati nella realizzazione della CTRN hanno seguito il criterio di garantire la continuità ed il più facile confronto con la precedente edizione della CTR a scala 1/10.000 del 1990-91. Per tali motivi la Regione Lazio ha deciso d’inquadrare la nuova
CTRN nel Sistema Nazionale Gauss-Boaga costruito sull'ellissoide internazionale di Hayford con orientamento medio europeo (sistema europeo unificato) ED. 1950.
Le coordinate piane ortogonali sono pertanto riferite al sistema nazionale Gauss-Boaga, con il territorio regionale rappresentato nei due fusi di 6°, fuso 32 e 33, rispettivamente con i meridiani centrali situati alle longitudini di 9° e 15° E di Greenwich a cui sono stati assegnati i valori convenzionali, rispettivamente di 1.500 e 2.520 Km in modo da non avere mai coordinate di segno negativo o confondibili tra di loro. I vertici di ogni elemento cartografico sono inoltre contraddistinti con i valori dei sistemi di riferimento UTM ED 1950 e UTM – WGS84–EFRF89 con cui è possibile ricavare e riportare le coordinate su altro sistema di riferimento.
I prodotti ottenuti
DTMPer la produzione del modello digitale del terreno (DTM) sono stati utilizzati gli stessi voli e l’inquadramento della restituzione fotogrammetrica. I punti quotati inseriti sugli elementi cartografici sono restituiti singolarmente e non derivati, mediante interpolazione, da altri dati.
L’accuratezza in quota, è pari a quella generale della CTRN che per punti collimati è di +/-1,20 metri. In aree pianeggianti dove la densità delle informazioni fotorestituite è risultata scarsa sono stati utilizzati i valori altimetrici derivati dal calcolo automatico di autocorrelazione.
L’accuratezza altimetrica non è ritenuta costante su tutta l’area restituita ma tale valore viene differenziato in funzione della tipologia stessa del terreno (vegetazione, urbanizzato, ecc.) delimitandone il perimetro. Dal DTM, avente una maglia quadrata di 5m di lato è stata generata una superficie avente come facce triangoli equilateri con i cateti coincidenti con i punti della griglia stessa. Dalla superficie grid generata dal modello digitale del terreno (DTM) si è costruito un data base in formato .SHP che, oltre ai valori geografici, ha associato, a ogni poligono, i seguenti attributi: quota media del poligono; valore percentuale della pendenza massima del poligono; valore angolare di orientamento del poligono nello spazio.
A ogni poligono è associato anche un coefficiente di affidabilità per quelle aree che per tipologia degli oggetti cartografati sul soprassuolo, non assicurano la stessa precisione delle aree nude.
Sulla base del DTM sono stati generati i file, in formato :SHP, della cartografia morfologica suddivisa per elemento di CTRN o parte di esso: carta altimetrica; carta delle pendenze; carta dell’esposizione dei versanti.
Ortofoto
Dalle fotografie aeree sono state realizzate le ortofoto, geometricamente corrette e georeferite (ortorettificate) in modo tale che la scala delle singole immagini del territorio ottenute sia uniforme, rendendole del tutto equivalenti a ogni elemento cartografico a scala 1/5.000 corrispondente. Esse infatti sono state aggiustate in base alle condizioni morfologiche, alle distorsioni generate della lente e dall'orientamento della macchina fotografica. In tal modo, a differenza delle originarie foto aeree, la ortofoto può essere usata per misurare distanze reali, in quanto essa raffigura una accurata rappresentazione della superficie della Terra. L'ortoproiezione è stata realizzata adottando per la georeferenziazione i punti determinati in fase di triangolazione aerea. Per la correzione geometrica si è utilizzato il modello digitale del terreno (DTM) precedentemente descritto.
I Grafi
Il grafo della rete stradale definisce la topologia degli elementi della viabilità. A ogni strada corrisponde una linea del grafo stradale (asse stradale). Esso è stato realizzato sulla base dei punti asse strada rilevati in fase di fotorestituzione, ed è relativo alle strade principali e alle strade secondarie a fondo artificiale. Per le strade a doppia carreggiata con spartitraffico, è stato disegnato un arco di grafo per singola carreggiata.
Il grafo dell'idrografia, analogamente al precedente, rappresenta con l’asse di mezzeria i corpi idrici lineari presenti nel territorio in esame.
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Le basi raster
I dati numerici relativi alla CTRN sono stati tagliati per singolo elemento cartografico ed allestiti come files di plottaggio.
Da tale allestimento sono stati ottenuti due prodotti:
• le immagini raster georiferite in formato Tiff (RGB)
• le basi cartografiche complete di cartiglio ed annotazioni predisposte per la stampa, in formato PDF.
Figura 1 - Elemento raster georiferito e tavola cartografica Gli archivi numerici
La strutturazione degli strati informativi derivati dalla CTRN ha risentito, in una certa misura complessiva, delle indicazioni generali dell’Intesa e del DBPRIOR 10 K con le aggiunte e integrazioni necessarie per un data base alla scala 1/5000. I dati sono strutturati in tre livelli: stati, temi, classi. Gli strati adottati sono: altimetria; orografia; idrografia; utilizzazione dei suoli;
ferrovie; viabilità; edificato; limiti amministrativi; urbanistica; quote. All'interno di ciascuno strato, e per ciascuna tipologie geometrica, i dati sono codificati per descriverne l'appartenenza ad un tema ed a una classe.
La diffusione della CTRN raster
La Regione Lazio ha implementato una politica di diffusione della CTRN raster che prevede la possibilità, per tutti gli Enti Territoriali sotto ordinati, di fruire gratuitamente di tale prodotto. Allo scopo di facilitare la utilizzazione dei dati all'interno degli strumenti informatici propri di ciascuno, la Regione Lazio ha deciso di effettuare delle elaborazioni, sulle basi raster, finalizzate alla costruzione di Mosaici cartografici georiferiti aventi l'estensione:
• comunale, per tutti i comuni delle tre province disponibili, ad esclusione del Comune di Roma
• municipale, nel caso del Comune di Roma.
A questo scopo la Regione ha dato incarico all'Università di Tor Vergata di sviluppare delle procedure che permettessero la produzione automatica dei mosaici cartografici in formato TIFF georiferiti nel sistema Gauss-Boaga fuso est. A tutti i Comuni delle tre Province sin qui coperte dalla CTRN sono stati quindi distribuiti degli archivi strutturati di dati contenenti:
• Inquadramento:
• Il quadro di unione degli elementi cartografici in scala 1:5000, in formato shape, codificato con: il numero del foglio in scala 1:50.000 (campo foglio_50) in cui l’elemento è collocato; il numero della sezione in scala 1:10.000 (campo sezione_10) in cui l’elemento è collocato; il numero dell’elemento in scala 1:5.000 (campo elemento_5)
• Il limite comunale, in formato shape
• Mosaico
• Il mosaico degli elementi cartografici, georiferito, in formato TIFF
• Elementi
• Gli elementi cartografici, georiferiti, in formato TIFF, denominati con il numero riportato nel quadro di unione (campo elemento_5)
• Tavole
• Le tavole cartografiche complete di cartiglio, denominate con il numero riportato nel quadro di unione (campo elemento_5), in formato PDF
Inoltre, per permettere la creazione di mosaici logici, soprattutto in riferimento alla esigenza di gestire continui territoriali estesi (ambiti sovra comunali come province, comunità montane etc.), per i quali la creazione dei mosaici fisici avrebbe generato files di dati di dimensioni difficilmente gestibili, si è deciso di produrre una versione monocromatica dell'archivio numerico raster.
É stato quindi prodotto un secondo archivio numerico di dati, strutturato per ambiti comunali e sovra comunali secondo le modalità precedentemente descritte.
Figura 3 - I singoli elementi cartografici ed il mosaico
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Figura 4 - Gli elementi in RGB e gli elementi in BW Il Sistema Informativo Territoriale Regionale (SITR)
La disponibilità della nuova CTRN in scala 1:5.000 ha fornito un ulteriore impulso alla formulazione di un nuovo ed integrato Sistema Informativo Territoriale Regionale. Il SITR è stato pensato come strumento necessario a garantire la disponibilità e l’accessibilità di una base di conoscenza unitaria del territorio regionale, inclusiva tanto di informazione geografica di base (topografica, amministrativa, informazioni sulle infrastrutture...), tanto di dati e informazioni settoriali a valenza territoriale.
In coerenza con i principi della Direttiva INSPIRE, il SITR consentirà che tale base conoscitiva risulti condivisa tra tutti i differenti soggetti che, in ambito regionale, sono produttori / gestori di informazione di valenza territoriale.
In questo senso, il SITR non si caratterizza come sistema informativo che gestisce esclusivamente informazioni di scala e valenza prettamente regionale quanto, piuttosto, come ambiente in cui far convergere la conoscenza territoriale prodotta e gestita anche ai livelli istituzionali più bassi, garantendo, con questo, la coerenza delle informazioni alle differenti scale di dettaglio.
Obiettivo centrale del SITR è sostenere, sia dal punto di vista delle informazioni gestite che dei servizi erogati, le attività di pianificazione del territorio ai diversi livelli istituzionali. Il SITR vuole divenire, infatti, l’ambiente di elezione in cui poter attuare analisi e pianificazioni territoriali tenendo conto della dimensione multidisciplinare insita nella pianificazione, oltre che permettere l’attuazione dei modelli di pianificazione territoriale introdotti dalla Amministrazione regionale, con una nuova maggiore attenzione a forme di cooperazione e sussidiarietà tra i differenti livelli istituzionali.
Ulteriore elemento di caratterizzazione del SITR risiede nella possibilità di supportare l'attuazione di alcuni iter amministrativi di tipo interistituzionale basati su informazione territoriale. In altri termini, visto che il SITR offre un ambiente di cooperazione tra le componenti territoriali dei differenti organismi pubblici regionali (in particolare Regione, Province, Comuni), tale potenzialità viene utilizzata anche per supportare specifiche applicazioni settoriali.
Il SITR è pertanto strumento dedicato prioritariamente ai soggetti istituzionali con competenze territoriali, ma rappresenta anche strumento informativo di riferimento per l’intera cittadinanza regionale, laddove i livelli di accesso al sistema sono ovviamente legati allo specifico profilo utente.
Gli utenti del SITR previsti sono i seguenti: assessorati e strutture tecniche regionali; assessorati e strutture tecniche provinciali e comunali; amministrazioni pubbliche ed enti territoriali; enti gestori dei servizi; organizzazioni; professionisti; singoli cittadini.
É previsto che il SITR assicuri i seguenti servizi:
• Servizi di base: finalizzati alla gestione e condivisione della informazione geografica;
• Servizi applicativi: sviluppati a beneficio delle strutture regionali con lo scopo di produzione di elaborazioni geografiche di dati;
• Servizi specialistici: sviluppati principalmente come supporto alle attività di pianificazione territoriale. In questa logica, il SITR diviene strumento per la cooperazione verticale (tra differenti livelli istituzionali) e di cooperazione orizzontale (tra differenti competenze settoriali in ambito regionale ovvero tra differenti Comuni adiacenti, per rendere compatibile la propria pianificazione).
Il SITR è servito da una infrastruttura di dati territoriali così definita:
• DBT: include tutti i possibili strati informativi gestiti a livello regionale dalla Direzione Regionale Territorio e Urbanistica, per i quali è stata definita una standardizzazione valida almeno a livello nazionale. Nel caso specifico, il DBT include la componente catastale e la componente del DB topografico costruito secondo le specifiche di IntesaGIS.
• DB Locali: questa componente contiene i dati territoriali, cartografici ed alfanumerici, organizzati e gestiti in piena autonomia dal SITR. Fanno quindi parte dei DB locali tutti i database di settore presenti in ambito regionale.
• DB Esterni: si tratta di database gestiti da sistemi esterni al SITR, con i quali il SIT scambia dati e servizi.
• DB dei metadati: contiene tutti i metadati, sia quelli che dovranno confluire nel repertorio nazionale, che quelli di interesse regionale.
Figura 5 - Organizzazione logica e funzionalità del SITR
DBT
SIPC SIRA DB Locali
DB Esterni
BROWSERSCLIENTS
Dati Applicazioni Servizi Presentazione
Repertorio e metadati